MRI不同成像序列在血管压迫性三叉神经痛诊断中的应用价值论文

2024-05-27 10:02:32 来源: 作者:xuling
摘要:所有患者行微血管减压(MVD)术前均进行MRI颅脑扫描,首先行MRI平扫,再采用三维快速平衡稳态成像(3D-FIESTA)序列、三维时间飞跃破坏性稳态梯度回波(3D-TOF-SPGR)序列进行扫描,之后静脉注射钆喷酸葡胺注射液,最后再次采用3D-TOF-SPGR序列进行扫描,即为增强三维时间飞跃破坏性稳态梯度回波(3D-CE-TOF-SPGR)序列。
【摘要】目的:探讨MRI不同成像序列在血管压迫性三叉神经痛诊断中的应用价值。方法:选取2018年3月—2019年6月咸宁市第一人民医院收治的58例三叉神经痛患者作为研究对象。所有患者行微血管减压(MVD)术前均进行MRI颅脑扫描,首先行MRI平扫,再采用三维快速平衡稳态成像(3D-FIESTA)序列、三维时间飞跃破坏性稳态梯度回波(3D-TOF-SPGR)序列进行扫描,之后静脉注射钆喷酸葡胺注射液,最后再次采用3D-TOF-SPGR序列进行扫描,即为增强三维时间飞跃破坏性稳态梯度回波(3D-CE-TOF-SPGR)序列。以MVD术中所见神经与血管的关系作为金标准,计算三种序列在患者神经与血管关系判断中的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值和阴性预测值,分别计算三种序列与MVD术中所见的诊断一致性。再以MVD术中所见责任血管的情况作为金标准,计算三种序列对责任血管的显示率。结果:三种序列对神经与血管关系的敏感度、准确度和阴性预测值排序均为:3D-CE-TOF-SPGR>3D-TOF-SPGR>3D-FIESTA,三种序列的特异度、阳性预测值均为100.0%。3D-FIESTA序列的Kappa值<0.4,与MVD术结果的一致性较差;3D-TOF-SPGR与3D-CE-TOF-SPGR序列的Kappa值在0.4~0.7,与MVD术结果的一致性中等,且3D-CE-TOF-SPGR序列最优。三种序列对单支动脉责任血管的显示率均较高,其中3D-TOF-SPGR和3D-CE-TOF-SPGR序列达到了100.0%,而两支及两支以上动脉、动静脉复合的责任血管显示率均以3D-CE-TOF-SPGR序列最高。结论:与3D-FIESTA和3D-TOF-SPGR序列相比,3D-CE-TOF-SPGR序列具有更高的诊断效能,且能更清晰地显示责任血管。
【关键词】三叉神经痛,血管压迫,磁共振断层血管成像,三维时间飞跃
Application Value of Different MRI Imaging Sequences in the Diagnosis of Vascular Compression Trigeminal Neuralgia/CAO Xiaoming,ZHANG Kaiyu.//Chinese and Foreign Medical Research,2024,22(4):62-66
[Abstract]Objective:To investigate the application value of different MRI sequences in the diagnosis of vascular compression trigeminal neuralgia.Method:Fifty-eight patients with trigeminal neuralgia who admitted to Xianning First People's Hospital from March 2018 to June 2019 were selected as research objects.All patients underwent MRI brainscan before microvascular decompression(MVD),MRI plainscan was performed first,then,three-dimensional fast equilibrium steady-state imaging(3D-FIESTA)sequence and three-dimensional time-of-flight destructive steady-state gradient echo(3D-TOF-SPGR)sequence were used for scanning,and then Gadopentetate Dimeglumine Injection was intravenously injected,finally,3D-TOF-SPGR sequence was used for scanning again,that is,the enhanced three-dimensional time-of-flight destructive steady-state gradient echo(3D-CE-TOF-SPGR)sequence.The sensitivity,specificity,accuracy,positive predictive value and negative predictive value of three sequences in the judgment of the relationship between the nerve and bloodvessel of patients were calculated by using the relationship between nerve and bloodvessel seen in MVD as the gold standard,and the consistency among three sequences and the diagnosis seen in MVD was calculated respectively.Then,the display rate of the three sequences to the responsible vessels was calculated according to the golden standard.Result:The sensitivity,accuracy and negative predictive value of three sequences were:3D-CE-TOF-SPGR>3D-TOF-SPGR>3D-FIESTA,the specificity and positive predictive value of three sequences were all 100.0%.The Kappa value of 3D-FIESTA sequence was less than 0.4,which was not consistent with MVD results;the Kappa value of 3D-TOF-SPGR and 3D-CE-TOF-SPGR sequence were between 0.4 and 0.7,which was consistent with MVD results moderately,and 3D-CE-TOF-SPGR sequence was the best.The display rate of three sequences for single artery were higher,among which 3D-TOF-SPGR and 3D-CE-TOF-SPGR sequences reached 100.0%,while 3D-CE-TOF-SPGR sequence was the highest for two or more arteries and the combination of arteries and veins.Conclusion:Compared with 3D-FIESTA and 3D-TOF-SPGR sequence,3D-CE-TOF-SPGR sequence has higher diagnostic efficiency,and it can show the responsible vessels more clearly.
[Key words]Trigeminal neuralgia Vascular compression Magnetic resonance tomographic angiography Three dimensional time of flight
三叉神经痛是最常见的脑神经疾病之一,流行病学数据显示该病的临床发病率约为4.5/10万,高峰发病年龄在48~59岁,且女性相对多发[1-2]。依据病因不同,三叉神经痛可分为原发性和继发性两种,其中以原发性较为多见。迄今为止,原发性三叉神经痛的病因还未获得完全阐明,获得大多数国内外学者认可的病因是多种原因导致的血管搏动性压迫。磁共振断层血管成像(MRTA)能清晰显示神经与血管的空间关系,目前,多采用MRTA中的三维时间飞跃(3D-TOF)方法与多平面重组技术进行扫描,主要包括三维快速平衡稳态成像(3D-FIESTA)序列、三维时间飞跃破坏性稳态梯度回波(3D-TOF-SPGR)序列等,国内外多数研究已证实,这些序列在血管压迫性三叉神经痛的早期诊断和术前责任血管判断中具有重要的应用价值[3-5]。但是,每种序列均存在优势与不足,探索新的方法来进一步提高显影效果是广大学者研究的热点问题。咸宁市第一人民医院先静脉注射造影剂,再以3D-TOF-SPGR序列进行图像采集,即对比增强3D-CE-TOF-SPGR序列,并与术中结果进行比较,以探讨该序列在血管压迫性三叉神经痛的早期诊断和术前责任血管判断中的应用价值,现报告如下。
1资料与方法
1.1一般资料
选取2018年3月—2019年6月咸宁市第一人民医院收治的58例三叉神经痛患者作为研究对象。纳入标准:经临床和颅脑MRI检查后诊断为单侧原发性三叉神经痛,且因药物治疗无法控制症状而行微血管减压(MVD)术;视觉模拟评分法(VAS)评分5~8分;临床资料完整。排除标准:颅脑MRI显示颅内占位、大面积脑梗死、多发性硬化等。58例患者中,男20例,女38例;年龄37~76岁,平均年龄(51.20±5.44)岁;病程6个月~21年,平均病程(3.20±6.12)年;发病部位:左侧37例,右侧21例。本研究经咸宁市第一人民医院医学伦理委员会批准,患者及家属均知情同意并签署知情同意书。
1.2方法
所有患者行MVD术前均应用美国GE公司生产的1.5T MRI扫描仪进行颅脑扫描,配备8通道头颅正交线圈。患者取仰卧位,首先行MRI平扫,再采用3D-FIESTA序列、3D-TOF-SPGR序列进行扫描,之后以0.1 mmol/kg静脉注射钆喷酸葡胺注射液(广州康臣药业有限公司,国药准字H10950272,规格:15 mL∶7.04 g),最后采用3D-TOF-SPGR序列进行扫描,即3D-CE-TOF-SPGR序列。3D-FIESTA扫描参数:重复时间(TR)/回波时间(TE)5.2 ms/1.5 ms,反转角65。,视野(FOV)20 cm×20 cm,距阵256×256,层厚/层间距0.8 mm/0.4 mm。3D-TOF-SPGR扫描参数:TR/TE 25 ms/6.8 ms,反转角20。,FOV 23 cm×20 cm,距阵288×192,层厚/层间距1.0 mm/-0.5 mm。将三个序列采集的原始图像和数据传至工作站,应用多平面重建(MPR)和最大信号强度投影(MIP)等方法进行后处理,获得二维或三维图形重建,观察三叉神经走行及神经与血管的解剖关系。由两位具有5年以上工作经验的影像学医师共同进行阅片工作,判读三叉神经与血管的关系,并标注责任血管,若出现意见不统一时应通过讨论并最终由影像科主任医师进行审核。
1.3观察指标及评价标准
MVD术中所见均由施术者进行记录,包括神经与血管的关系、有无责任血管及责任血管的来源、数目和部位等。
1.3.1神经与血管关系的诊断效能以MVD术中所见神经与血管的关系作为金标准,与影像学医师阅片结果进行比较,计算三种序列在患者神经与血管关系判断中的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值和阴性预测值。敏感度=真阳性例数/(真阳性例数+假阴性例数)×100%,特异度=真阴性例数/(真阴性例数+假阳性例数)×100%,准确度=(真阳性例数+真阴性例数)/总例数×100%,阳性预测值=真阳性例数/(真阳性例数+假阳性例数)×100%,阴性预测值=真阴性例数/(真阴性例数+假阴性例数)×100%。
1.3.2神经与血管关系的诊断一致性分别计算三种序列与MVD术中所见的诊断一致性。
1.3.3责任血管显示率以MVD术中所见责任血管的情况作为金标准,计算三种序列对责任血管的显示率。
1.3.4评价标准(1)神经与血管关系的影像学判读标准:以三叉神经长轴与毗邻血管之间的最短距离作为分型标准。Ⅰ型(有压迫):血管对神经根部有压迹或神经受压偏移;Ⅱ型(有接触):≥2个层面显示神经与毗邻血管之间的最短距离小于或等于此血管的最大截面直径;Ⅲ型(邻近或远离):3个层面均显示神经与毗邻血管之间的最短距离大于此血管的最大截面直径。将Ⅲ型定为阴性,Ⅰ型、Ⅱ型定为阳性。(2)神经与血管关系的金标准:参照吕福林法神经血管关系标准作为MVD术的结果。①无接触型:神经与毗邻血管无接触;②接触型:神经与毗邻血管有接触,但神经上无痕迹;③压迫型:神经上有血管压迫的沟或移位;④粘连包绕型:神经与血管被粘连包绕在一起;⑤贯穿型:血管贯穿通过神经束。将无接触型定为阴性,其他型定为阳性。
1.4统计学处理
采用SPSS 20.0软件对所得数据进行统计分析,计量资料用(x-±s)表示,组间比较采用独立样本t检验,组内比较采用配对t检验,计数资料以率(%)表示,比较采用χ2检验,一致性分析采用Kappa检验,Kappa<0.4为一致性差,Kappa在0.4~0.7为一致性中等,Kappa>0.7为一致性良好,以P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1三种序列显像特征分析
三种序列均能清晰显示三叉神经的走行,3D-FIESTA下脑脊液呈高信号,神经呈相对低信号,血管呈流空的低信号,其中三叉神经的显示最为粗大,且对颅神经的显示更为清晰;3D-TOF-SPGR下脑脊液呈低信号,血管呈高信号,而脑实质和颅神经呈等信号,对血管的显示更为清晰;与3D-TOF-SPGR相比,3D-CE-TOF-SPGR除了可以清晰显示颅内动脉系统外,一些血流较慢的细小动脉和主要静脉系统亦能较为清晰地显示。
2.2三种序列对神经与血管关系的诊断效能
58例患者中,3D-FIESTA序列判断阳性45例,3D-TOF-SPGR序列判读阳性49例,3D-CE-TOF-SPGR序列判断阳性53例。三种序列判断阳性患者,MVD术中均探查到责任血管并进行相应处理。3D-FIESTA序列判断阴性的13例患者中,MVD术中探查到有11例存在责任血管并进行相应处理;3D-TOF-SPGR序列判断阴性的9例中,MVD术中探查到有7例存在责任血管并进行相应处理;3D-CE-TOF-SPGR序列判断阴性的5例中,MVD术中探查到有3例存在责任血管并进行相应处理,见表1。三种序列对神经与血管关系的敏感度、准确度和阴性预测值排序均为3D-CE-TOF-SPGR>3D-TOF-SPGR>3D-FIESTA,三种序列的特异度、阳性预测值均为100.0%,见表2。
2.3三种序列对神经与血管关系的判断结果与MVD术结果的一致性
3D-FIESTA、3D-TOF-SPGR与3D-CE-TOF-SPGR三种序列对神经与血管关系的判断结果与MVD术结果的一致性分析显示,Kappa值分别为0.278、0.414、0.634,3D-FIESTA序列的Kappa值<0.4,与MVD术结果的一致性较差;3D-TOF-SPGR与3D-CE-TOF-SPGR序列的Kappa值在0.4~0.7,与MVD术结果的一致性中等,且3D-CE-TOF-SPGR序列最优,见表3。
2.4三种序列对责任血管的显示率
三种序列对单支动脉责任血管的显示率均较高,其中3D-TOF-SPGR和3D-CE-TOF-SPGR序列达到了100.0%,而两支及两支以上动脉、动静脉复合的责任血管显示率均以3D-CE-TOF-SPGR最高,见表4。
3讨论
三叉神经属于混合性脑神经之一,是十二对脑神经中最为粗大的一对,其解剖位置从脑桥的外侧沿小脑幕边缘向下穿过岩上窦而汇入Meckel腔,其最为敏感的部位在进入脑池前方约1 cm处,该部位神经处于裸露的状态,通行血管较多,包括多支动脉与静脉,结构复杂,任何一支血管的接触、压迫均可能导致三叉神经的痛觉异常,因此,采用精准的影像学检查方法来分析神经与血管的关系,并在手术前确认责任血管的部位、数目等尤为重要。
本研究采用3D-FIESTA、3D-TOF-SPGR与3D-CE-TOF-SPGR三种序列对三叉神经痛患者进行扫描。3D-FIESTA序列的优势在于:在扫描过程中采用较大的反转角,当TR缩短时不会影响其信号强度,因此可显示高信噪比的图像,使图像更为清晰;而且该序列可从多个梯度方向重聚磁化矢量,可增强颅内液体与肌肉等组织间的对比度,使得脑脊液呈高信号,神经呈相对低信号,血管呈流空的低信号,提高了图像的空间分辨力[6]。3D-TOF方法是显示脑血管最常用的方法,其原理主要是流入增强效应,即使流动的血液未饱和质子群向成像层面流动,增加血液与静止组织间的对比度,从而增强血液显示的信号[7-8]。本研究所采用的3D-TOF-SPGR序列成像结果为:脑脊液呈低信号,血管呈高信号,而脑实质和颅神经呈等信号,三者的信号对比较为显著,因此该序列对三叉神经和责任血管的显示更为清晰,对指导MVD具有重要意义。但是,为了进一步提高成像质量,该序列通常会通过增加成像体素的方法来获得更高的信噪比,这种方法所带来的弊端是图像空间分辨力有所下降,因此对于血液流速缓慢而细小的血管显示欠佳,在一些微细解剖结构的显示上存在不足[9]。因此,本研究采用静脉注射造影剂的方法来缩短血液的T1值,形成血液与邻近组织间更为明显的对比度,从而增加血液的信号强度,使血管得以清晰显示,因此与未使用造影剂相比,颅内动脉系统显示情况更为清晰,而且可以在一定程度上增强颅内重要静脉及动脉小分支的显影能力。
本研究进一步将这三种序列对神经与血管关系的判读结果与MVD术结果进行比较,以计算诊断效能,结果显示,3D-CE-TOF-SPGR对神经与血管关系判断的敏感度、准确度和阴性预测值最高,高于3D-FIESTA和3D-TOF-SPGR。说明3D-CE-TOF-SPGR序列显示三叉神经与血管关系的能力最高,更有利于病因诊断。三种序列对神经与血管关系的判读结果与MVD术结果的一致性分析显示,3D-FIESTA序列的一致性较差,3D-TOF-SPGR与3D-CE-TOF-SPGR序列的一致性中等,且3D-CE-TOF-SPGR序列最优。进一步说明3D-CE-TOF-SPGR序列在三叉神经痛患者神经与血管关系判断中的重要应用价值。
以往研究结果显示,采用3D-FIESTA联合3D-TOF-SPGR序列扫描可较好地显示颅神经解剖,且对于手术责任血管的明确具有指导意义[10]。但是临床上发现,一些三叉神经痛患者在通过这两项序列扫描显示血管压迫神经为阴性后,仍然无法找到疼痛的原因。综合分析发现,虽然颅神经除了受动脉血管搏动性冲击外,静脉血管的压迫也有可能是导致神经受压的原因,其中包括单纯静脉压迫以及动静脉复合压迫。本研究中,三种序列对单支动脉责任血管的显示率均较高,其中3D-TOF-SPGR和3D-CE-TOF-SPGR序列达到了100%,而两支及两支以上动脉、动静脉复合的责任血管显示率均以3D-CE-TOF-SPGR序列最高,说明在单支动脉责任血管的显示能力方面,三种序列均较高,但是在两支及两支以上动脉、动静脉复合责任血管的显示能力方面,3D-CE-TOF-SPGR序列最高,这与该序列应用造影剂缩短血液的T1值密切相关。但是,该序列也存在一定的局限性,其扫描时间相对于其他序列较长,在单纯动脉期、静脉期的血管成像上存在缺陷,这可能导致成像过程中动脉与静脉同时显影,从而在一定程度上影响一些细小的动脉和静脉的显影清晰度。
综上所述,与3D-FIESTA和3D-TOF-SPGR序列相比,3D-CE-TOF-SPGR序列具有更高的诊断效能,且能更为清晰地显示责任血管。因此,在三叉神经痛患者的病因诊断和术前责任血管判断中,如果3D-FIESTA和3D-TOF-SPGR序列已经获得明确诊断,即三叉神经与血管存在接触或压迫关系,即无须再进一步行3D-CE-TOF-SPGR序列扫描,而对3D-FIESTA和3D-TOF-SPGR序列未能获得明确诊断,即显示为无接触者,可在医疗条件、患者一般状况和经济条件允许的情况下,进一步行3D-CE-TOF-SPGR序列扫描来判断是否存在流速缓慢的细小动脉或静脉压迫的情况。
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